Métamatériaux topologiques non-Hermitien pour la manipulation des ondes acoustiques

Non-Hermitian topological metamaterials to manipulate the acoustic wave propagation

• Auteur / Autrice : Tong Guo
• Direction : Brice Vincent, Aurélien Merkel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 25/11/2024
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale C2MP - Chimie mécanique matériaux physique (Lorraine ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Jean Lamour (Nancy ; Vandoeuvre-lès-Nancy ; Metz)
• Jury : Président / Présidente : Yan Pennec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Brice Vincent, Aurélien Merkel, Fabrice Lemoult, Emeline Sadoulet, Mohamed Badreddine Assouar
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yan Pennec, Fabrice Lemoult

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation, Méthodes de

Son -- Propagation

Ondes -- Propagation

Topologie

Propriétés acoustiques

Métamatériaux

Physique non-hermitienne

Mots clés libres

Métamatériaux acoustiques

Topologie

Non-hermiticité

États hybrides de type skin topologique

Acoustic metamaterials

Topology

Non-Hermiticity

Hybrid skin-Topological states

Résumé

Cette thèse explore l'intersection entre la physique non-hermitienne et les métamatériaux acoustiques topologiques, en se concentrant sur la manipulation de la propagation des ondes acoustiques dans des systèmes tels que les chaînes de Su-Schrieffer-Heeger et les isolants de Chern. À travers une combinaison de modélisation théorique et de simulations numériques, ce travail démontre comment la perte sur site et les interactions non réciproques peuvent être utilisées pour contrôler la topologie et induire la non-Hermiticité. La thèse explore également une méthode potentielle pour concevoir des isolants de Chern non-Hermitiens et obtenir des états acoustiques hybrides de type skin-topologique. En comblant l'écart entre les concepts théoriques et les applications potentielles, ce travail fait progresser la compréhension des métamatériaux topologiques non-Hermitiens et ouvre de nouvelles perspectives pour de futures recherches tant en physique fondamentale qu'en acoustique appliquée.

This thesis explores the intersection of non-Hermitian physics and topological acoustic metamaterials, focusing on the manipulation of acoustic wave propagation in systems such as the Su-Schrieffer-Heeger chains and Chern insulators. Through a combination of theoretical modeling and numerical simulations, the work demonstrates how onsite loss and non-reciprocal interactions can be used to control topology and induce non-Hermiticity. The thesis also explore the potential method to design non-Hermitian Chern insulator and obtain the acoustic hybrid skin-topological states. By bridging the gap between theoretical concepts and potential applications, this work advances the understanding of non-Hermitian topological metamaterials and opens new avenues for future research in both fundamental physics and applied acoustics.